Arcgis教程11.栅格数据分析.ppt

中国科学院计算技术研究所教育中心,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,Page,*,单击此处编辑母版标题样式,栅格数据分析,2026年2月1日,闫磊,电话：,13108507190,Email,：,13108507190,QQ,群,:117666234,讲解内容,栅格,数据,概念,栅格的重分类,栅格计算器使用,栅格和矢量转换,栅格分析几个综合分析应用,2,1,、栅格数据概念,栅格数据结构又称为网格数据，或则栅格数据,特点：结构简单,：只有行列，对应像元的值，属性明显，表达直观。,不连续性（离散）,：数据之间有间隔，图形无法实现无级放大。,3,栅格和影像的区别,栅格在一种特殊的影像格式，一般影像格式有,JPG,，,BMP,，,TIF,，,PNG,等，在,ArcGIS,中一般表现为,Grid,.img,.TIF,，具体的应用为,DEM,，,DOM,等，最直观表现栅格为单个波段,RasterBand,，影像分析也是基于单个波段,RasterBand,，所以在,ArcGIS,影像分析也成栅格分析。,简单说是,栅格是单波段，影像是多个波段,。,任何栅格分析（处理）都是信息有损的处理，原始数据一定要保存（保留）。,4,栅格数据介绍,-CELLSIZE,定义格格单元的大小时，我们需要平衡信息的精确性和数据量之间的矛盾。,栅格单元代表的尺度越小,CellSIZE,，表达的信息就越精确。,栅格单元代表的尺度越大，存储数据所需要的空间就更少，同时，表达的信息也就不精确。,在,ArcGIS,中改变,CellSIZE,，使用,Resample,重采样,Resample,：可以处理单波段，也可以,处理多波段,数据：,11resample,5,多段取一个波段,Extract by Mask,可以导出每个波段,不要输出扩展名,数据,:9dem3dg14.jpg,6,几个单波段合成多波段,Composite Bands,使用上个幻灯片的数据,7,2,、栅格的重分类,重分类（,Reclassify,）,将栅格图层的数值进行重新分类组织或者重新解释。,重分类的关键是确定原数据到新数据之间的对应关系。,重分类只能从（详）细到粗（略），不能相反、可逆操作。,重分类在,Spatial Analyst,和,3D,Analyest,下都有，是完全一样。,Reclassify,对多波段影像，按第一个波段处理,8,2,、栅格的重分类,选择,Raster,，和对应字段（,Values,）,值的范围是含下不含上,右图是,365,400,含义为,value=365,400,“,-,”,前后都有一个空格,数据为,:11resampletingrid,9,2,、栅格的重分类,NoData,NoData,是空，什么也没有（,NULL,），空不等于,0,，设置为,nodata,，输出为空白（默认是透明的），从表面上颜色和背景色一样，使用信息查询,Info,查询对应位置数据返回的是,Nodata,10,对临时图层永久保存,分类后数据，对图层的命名，可按,F2,给图层改名，永久保存，右键,make Permanent,11,两个不同的概念,重分类,Reclassify,：是对单个波段，改变值的分布,重采样,Resample,，是改变影像分辨率（每个像素点代表的矢量大小,=,cellsize,），可以用于多波段,12,3,、栅格计算器使用,(,中级）,栅格计算器,Raster Calculator,是栅格数据空间分析中数据处理和分析中最为常用的方法，应用非常广泛，能够解决各种类型的问题，尤其重要的是：建立复杂的应用数学模型的基本模块。,ArcGIS,提供了非常友好的图形化栅格计算器，利用栅格计算器，不仅可以方便的完成基于数学运算符的栅格运算，以及基于数学函数的栅格运算，而且它还支持直接调用,ArcGIS,自带的栅格数据空间分析函数，并且可以方便的实现多条语句的同时输入和运行。,13,3,、栅格计算器,Raster Calculator,使用,栅格计算器,Raster Calculator,在,Spatial Analyst,下,14,3,、栅格计算器,Raster Calculator,使用,注意事项：,图层名称前后加,运算符前后加空格,通过,name=,表达式 可以修改输出栅格图层名称,一次可以输出多个结果，以回车作为标志，上行的输出结果，可以直接后面的使用,一行内容很长，使用,“,”,放在上一行行尾作为续行标志,15,函数说明,-,算术函数,1,、,ceil,函数,返回参数不小于,num,的最小,整数,（返回值大于等于原始数据）,y=6.04;x=ceil(y);x,为,7.0.,y=5;x=ceil(y);x,为,5.0.,2,、,floor(),小于或等于传入参数的,整数（,返回值大于等于原始数据）。,y=6.04;x=floor(y);x,为,6.0.,y=5;x=floor(y);x,为,5.0.,3,、,float,（转换为浮点数）,4,、,Int,取整数,5,、,Abs,取绝对值,6,、,IsNull,（,raster,）如果,为空，条件成立：返回值,1,（表示,True,），反之返回,0,16,函数说明,三角函数,包括：,Sin,（正弦函数）、,Cos,（余弦函数）、,Tan,（正切函数）、,Asin,（反正弦函数）、,Acos,（反余弦函数）、,Atan,（反正切函数）。,对数函数（,Logarithms,）,：对数函数可对输入的格网数字做对数或指数的运算。指数部份包括：,Exp(,底数,e),、,Exp10(,底数,10),、,Exp2(,底数,2),三种；对数部份包括：,Log(,自然对数,),、,Log10(,底数,10),、,log2(,底数,2),等三种。,幂函数（,Powers,）,：幂函数可对输入的格网数字进行幂函数运算。幂函数包括三种：,Sqrt,(,平方根,),、,Sqr,(,平方,),、,Pow,(,幂,),。,17,函数说明,-,其他重要函数（高级）,Con,语法如下,Con(,_,_,_,false_expression,),如,con(tingrid,=2000,3,tingrid=1900,2,1),含义,if,tingrid,=2000 then,返回值,3,else if ,tingrid,=1900 then,返回值,2,else,返回值,1,使用,Con,可以实现栅格重分类，,con,比较灵活，栅格重分类比较直观，简单。,18,函数说明,-,其他重要函数,2.Setnull,满足条件设置为空,setnull(tingrid,=2000,tingrid),含义,If,tingrid,=2000 then,返回空,Nodata,Else,返回自己,tingrid,返回小于,2000,的数据,setnull(tingrid,-2000,tingrid),，不等于,2000.,设置为空，,只取值为,2000,的数据。,19,比较两幅影像的不同,setnull(tingrid,=tingrid2,，,tingrid,),比较,(,tingrid,，,tingrid2,相同取空，不同的取,tingrid,2.,直接相减,tingrid,-tingrid2,20,空和,0,转换,把空变成,0,con(isnull(Calculation),0,Calculation),把,0,变成空,con(Calculation2 0,Calculation2),把某个值（,2000,）转换为空是类似的,con(Calculation2 2000,Calculation2),21,更多的函数可以查询帮助,functions,list of,Spatial Analyst Map Algebra,22,更多的函数可以查询帮助,在,Raster Calculator,输入对应的函数，后右键,23,4.,矢量和栅格相互转换,矢量转栅格：几种方法,是等值线，通过建立,tin,生成,grid,，见第,8,讲,离散点，生成,grid,见第,8,讲,分析工具中,Feature-Raster,转成图片格式等,-,都是特定数据格式，不通用,栅格转矢量,24,4.1.,矢量转图片栅格,在,Arcmap,文件，加载地图，使用（,File,）中,export map,，格式有,PNG,，,emf,，,eps,，,pdf,，,jpg,，,bmp,，,svg,，,gif,，,tif,等，自己设置大小和格式，,write world file,是自动配准,，可以调整分辨率，,pdf,，,svg,，,emf,默认是,300,，其他为,96,，数字越高，输出的文件越大，清晰度越高，图片大小地图窗口的尺寸*分辨率，该工具只是针对当前地图窗口的内容,Feature-raster,后面讲,另一种土方法：抓屏，,printscrn,，抓屏幕,alt+,printscrn,抓当前窗口,数据：打开,11picpdf.mxd,25,界面上有汉字输出,pdf,，出现乱码问题,界面上有汉字输出,pdf,，出现乱码问题，在输出是要选择包含所有字体,数据：打开,11picpdf.mxd,26,5.1,输出指定比例尺,在,Arcmap,中查看全图，进入布局窗口，在,Data frame,中设置,fix scale,，如,1,：,10000,后确定，调整布局的大小，最后使用,export map,（,当前窗口在布局,），后选中,clip output to graphics element,数据：打开,11picpdf.mxd,27,4.2,已有栅格转矢量,有三种,使用,Arctoolbox,中,Conversion Tools-from raster,在,Arcmap,中,Spatial Analyst Tools,，,raster to Feature,Arcscan,说明,1,、,2,类似，主要特定的栅格数据，,3,是真正意义上的栅格转矢量，,1,，,2,在数据分析中有很重要的意义，操作方法类似。,28,4.2,已有栅格转矢量,raster to Feature,1,、坡度图,slope grid,直接也无法转换，先,reclassify,，分级大小，决定了生成矢量和原始栅格影像准确程度，分级越多，越准确，生成的矢量记录越多，每一个矢量的格子就越小。,使用数据,:11picspole,29,5.,影像（栅格）分析（高级）,使用影像分析以下几个应用,分类统计区段面积,统计,25,度以上耕地的面积,计算图斑图的坡度,类似求一个地区平均海拔,DEM,中某个点修改,影像分析，是基于一个波段的，对于多段，只能提取其中一个波段。,30,5.1,影像面积统计,统计高程,1900,以下，,1900-2000,，和,2000,以上的面积,按上面的对栅格重分类,Reclassfy,使用数据,:11fxtingrid,操作看影像面积统计,.exe,31,5.1,影像面积统计,用,Zonal Statistics,函数 或则,raster,转为,feature,。,32,5.2,统计,25,度以上耕地的面积,使用,grid,，,slope(tingrid,),=,25,计算符号后面一定要有空格,，,空格有全角空格,（,中文下,，,全角,）,、半角空格一定是半角,对输出的图层重命名（名字,=,后面是表达式）,数据,:11fx,操作见：统计,25,度以上耕地的面积,.exe,33,5.1,统计,25,度以上耕地的面积,查询图斑中的耕地,UseCode LIKE,11%,34,5.2,统计,25,度以上耕地的面积,更新选择对象某个字段为,1,，因为,1,乘以任何数，都不变,35,5.2,统计,25,度以上耕地的面积,Feature to raster,，设置对应为,1,的字段,36,5.4,统计,25,度以上耕地的面积,栅格计算器，,con(isnull(NC_PARCEL3),0,1)*Calculation),37,5.2,统计,25,度以上耕地的面积,Zonal Statistics,使用,sum,也可以栅格转矢量,38,5.3,计算图斑图的坡度,已有坡度图,slope,和图斑,(,nc_parcl,),图计算，计算图斑图的坡度级别。,区域统计,zonal statistics,，输出属性表，获得每个图斑的坡度。,属性关联,更新坡度,使用数据,:11fxslope,图斑为,11fxslopeData,下,nc_parcel,操作看,:,计算图斑图的坡度,.exe,或计算图斑坡度,.exe,39,5.3,zonal statistics,字段必须是字符类型，且值唯一，如果没有可以,Add Field,增加字段，更新值为,Objectid,40,属性关联,设置对应的字段,41,更新坡度值,在属性表中更新坡度值,42,求一个地方的平均海拔,已有,dem,和行政区划图，,求各行政区划的平均海拔,Dem,使用,:9dem3dtingrid,行政区划,:,9dem3dGG487422.mdbNCV_CANTON,操作看,:11fx,平均海拔,.exe,43,5.4 DEM,中某个点修改,数据,:11resampledem.mxd,要点：,con(isnull(pp),tingrid,PP,),具体操作：,11resampledem,坏点,.exe,44,思路题,如何获得最大值的（栅格）点？,使用数据,:9dem3dtingrid,45,本章掌握内容,Resample,，,Reclassify,区别,Raster Calculator,使用方法,Raster to feature,Feature to Raster,zonal statistics,46,